向“绿”向未来，雄安新区地热资源动态监测网建成

2023年5月10日，习近平总书记在河北雄安新区考察并主持召开高标准高质量推进雄安新区建设座谈会时强调，要贯彻绿水青山就是金山银山的理念，坚持绿色化、低碳化发展，把雄安新区建设成为绿色发展城市典范。 

雄安新区书写的“绿色”答卷中，清洁能源的开发利用是一道必答题。而地热作为雄安新区的优势清洁能源之一，在新区规划建设中备受关注。今年年初，国家发展改革委、河北省人民政府联合印发的《关于推动雄安新区建设绿色发展城市典范的意见》明确提出，强化地热勘查与开发利用技术创新，推动地热资源有效开发利用。

近期，一份由北京市工程地质研究所提交的《2023—2024年雄安新区地热资源动态监测成果报告》，通过了河北雄安新区管理委员会自然资源和规划局组织的专家评审。这是该所第四年开展雄安新区地热资源动态监测工作。至此，一个覆盖雄安新区三大地热田、三大地热储层的地热资源动态监测网基本建成，并实现稳定运行，为雄安新区地热资源科学开发与管控提供了基础数据支撑。

从人工测量转向自动化监测

雄安新区地热资源丰富，分布广、埋藏浅、温度高、储量大，是我国中东部地热资源最丰富、开发利用条件最好的区域，适宜规模化开发利用。

自然资源部中国地质调查局的调查结果显示，雄安新区的中深层地热资源主要是地下热水，集中分布在雄县、容城、高阳三个大中型地热田地下600米～4000米，热储层温度60℃～130℃，在采灌均衡条件下地下热水可利用资源量为4亿立方米/年，折合标准煤346万吨/年，可支撑的供暖面积超过1亿平方米。

利用这一优势，雄安新区努力探索“地热+多种清洁能源”的集成利用模式，力图打造地热利用的“雄安模式”。

2020年1月，河北雄安新区党工委、管委会印发实施《雄安新区地热资源保护与开发利用规划（2019—2025年）》。2021年9月1日正式实施的《河北雄安新区条例》明确提出，雄安新区应当充分发挥并科学利用地热资源优势，统筹天然气、电力、地热等能源供给方式，形成多能互补的清洁供热系统。

“资源优势如何得以充分发挥并科学利用？可持续是应有之义。”北京市工程地质研究所地热中心负责人王治介绍，为保证地热水长期可持续利用，河北雄安新区管理委员会自2019年起就开始统筹规划实施地热资源动态监测。

2020年10月，北京市地质工程勘察院（北京市工程地质研究所前身）中标《雄安新区2020年度地热开发利用动态监测项目》。按照《雄安新区地热资源保护与开发利用规划（2019—2025年）》及《雄安新区地热动态监测系统和专用监测井技术规程》要求，项目组在原有地热水位统测、长观及水质样品分析的基础上，进一步拓展地热井坐标和标高厘定、井口球阀改造、井温测量以及水温、水量统计等多项监测指标，逐步从人工测量转向动态自动化监测，并开始有计划地布设覆盖雄安新区各地热田和热储层的动态监测网。

构建地热开发实时动态监测网

雄安新区地热开发利用动态监测项目中标后，北京市地质矿产勘查院各级领导高度重视，多次前往雄安新区调研，以确保项目高质量推进。北京市工程地质研究所更是抽调地热中心业务骨干组成业务强、韧性足、重实践的专业团队，全力推进项目实施。

尽管该所多年来在北京地区开展地热资源开发利用监测，拥有丰富的实践经验，但投身雄安新区建设，助力新区构建高端化、智能化、数字化绿色能源开发利用体系，项目团队的每一位成员都深感责任重大。

项目初始，团队深入研究数十部技术规范，查阅数百篇国内外学术文献，前往天津、山东等地实地调研地热资源动态监测工作，收获了珍贵的第一手资料。他们向行业专家求教，多次组织技术研讨会，对专用监测井选址与改造、信息化平台功能模块搭建、生产井井口球阀安装技术等难题严谨求证。

雄安新区地热开发利用，采用“取热不取水”的方式，只将热量“搬运”至室内，开采出的地热水经换热器取热后，冷水经回灌井重新注回地下水层，从而实现采灌平衡。

“针对这一开发利用方式，我们主要对水位、水（井）温、水量、水化学特征四项指标进行监测，一是看在资源开发利用过程中有没有资源浪费，二是看大规模的地热资源开采对地质环境有没有影响。”王治介绍，根据雄安新区地热地质条件、不同构造单元和热储层及开发利用情况，布设了专用监测井，用于监测特定区域内地热水位及井温变化。此外，针对生产井和回灌井，项目组开展水量和温度监测，并在每年供暖季中期进行一次水质监测。

2021年—2022年，北京市工程地质研究所联合天津星通九恒科技有限公司共同承担雄安新区的地热开发动态监测工作，除了持续开展常规监测外，批量采购了自动化流量温度、水位水温及全井光纤测温等自动化监测设备，并着手搭建地热资源动态监测信息化平台。

其中，项目组大胆创新，将处于国内前沿水平的全井段光纤测温设备，应用于水热型地热资源的长期实时监测。“与传统地球物理测温相比，光纤实施测温具有无线远传、动态反馈、预警预报、测温精度高、资源信息实时共享等优势，能够全时域监测新区地温变化。”项目负责人刘哲告诉记者，他们还攻克了光纤实时测温系统与信息化平台对接、光缆下井安装、测温系统校验等技术难题，大大提升了雄安新区地热资源动态监测技术水平。

在全体项目成员的努力下，一个涵盖流量、温度、水位、水质及全井光纤测温的全方位监测体系成功建立。该体系利用信息化平台，实现了数据的互联互通与智能化管理，打造了地上地下一体、高效智能的监测网络，能够实时掌握雄安新区全部生产井开采利用情况、主要热储层水位分布及动态变化规律、主要开采层位水化学特征以及集中开采区地温变化规律。

“目前，雄安新区地热资源动态监测信息化平台已接入‘雄安超算云’，助力雄安新区地热资源智能化管理。”王治说。

地热资源动态监测系统实现平稳运行

2023年起，雄安新区地热开发动态监测工作的重心转向系统运维，持续关注地热水位、水温、水量、水质及全井段温度等关键指标，并确保监测平台与设备的稳定运行。

“截至今年7月，我们在雄安新区已建立地热资源专用监测井25眼、生产监测井105眼，全部实现自动化监测。监测范围涵盖牛驼镇、容城、高阳三个地热田，雄县、容城县、安新县三个县域以及蓟县系雾迷山组、高于庄组、新近系馆陶组三个热储层。”刘哲说，目前，监测系统已实现稳定运行，监测井网络布局日臻完善，监测数据每月以月报形式上报雄安新区自然资源和规划局，为政府部门管理和决策提供依据。

据了解，“雄安新区地热资源动态监测系统”已获得5项国家软件著作权,并荣获2023年北京水利学会科学技术奖二等奖。目前，北京市工程地质研究所正在牵头编制《雄安新区地热监测系统维护技术规程》地方标准，参与编制《雄安新区地热监测井口保护技术规程》等3项地方标准,更加有力地推动新区绿色能源发展战略实施。

在2023～2024年雄安新区地热资源动态监测成果评审会上，来自地热行业的知名专家认为，地热资源动态监测系统具有创新性。监测成果显示，雄安新区地热资源开发利用实现了采灌平衡，热储水位稳定回升，地热流体化学成分无明显变化，生产井温度基本稳定。

绿色雄安，智慧与美丽交织。未来，地热能仍将为雄安新区构建 “蓝绿交织、清新明亮、水城共融”的生态城市持续助力。北京市工程地质研究所在新的工作阶段将持续优化动态监测网，同步强化地热地质基础研究，梳理新区近5年来在地热资源勘查与监测方面的宝贵成果，在热储构造研究和热田综合评价方面强化科技创新，为雄安新区地热资源开发利用注入新质生产力，更为我国地热资源开发利用树立新标杆。

安装全井段分布式光纤地温监测设备

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